Mazda continua amb el desenvolupament de la tecnologia Skyactiv tant en blocs de gasolina com de dièsel. Descobriu la darrera unitat 1.5 Skyactiv D que debutarà al proper Mazda 2.
Després del bloc 2.2 Skyactiv D, ara hi ha el germà petit, l'1.5 Skyactiv D, que té el seu debut marcat amb el futur Mazda 2.
Aquest nou motor de Mazda amb tecnologia Skyactiv ja compleix els estrictes estàndards EURO 6, i ho fa sense cap sistema de catàlisi. Però per aconseguir aquests resultats, Mazda es va enfrontar a diversos problemes que limiten el potencial de la mecànica dièsel.
Tanmateix, el resultat obtingut, utilitzant un turbocompressor de geometria variable i un sensor de gir integrat, juntament amb un intercooler refrigerat per aigua, satisfà plenament la marca japonesa. En segon lloc, millorarà l'eficiència i la resposta del bloc 1.5 Diesel. Mazda creu que tindrà el motor dièsel de menor consum de la seva categoria.
El bloc 1.5 Skyactiv D es presenta amb una cilindrada de 1497 cc i 105 cavalls de potència a 4000 rpm, el parell màxim de 250 Nm apareix des de les 1500 rpm i es manté constant fins a prop de les 2500 rpm, tot amb emissions de CO₂ de només 90 g/km.
Però per arribar a aquests valors, no tot era de color de rosa i Mazda es va enfrontar a nombrosos problemes tècnics. Problemes que segons la marca es van superar, mitjançant l'ús de les últimes tecnologies. Però anem per parts, amb l'objectiu de desentranyar tots els reptes que Mazda va superar per desenvolupar aquest motor 1.5 Skyactiv D.
Com va ser possible superar estàndards ambientals exigents sense necessitat de tractament catalític?
Els blocs dièsel funcionen generalment a velocitats de compressió, molt més altes que els blocs de gasolina. Això es deu a l'especificitat de la combustió del dièsel, que detona a altes pressions i no explota com la gasolina, sinó que s'encén.
Aquest problema esdevé especialment problemàtic, ja que a causa de les elevades relacions de compressió, quan el pistó es troba al seu PMS (punt mort superior), l'encesa tendeix a produir-se abans de la mescla total i homogènia entre aire i combustible, donant lloc a la formació de gasos NOx i partícules contaminants. Retardar la injecció de combustible, alhora que ajuda amb la temperatura i la pressió, es tradueix en una pitjor economia i, per tant, un major consum.
Mazda, conscient d'aquests problemes, va decidir, tanmateix, apostar per reduir la relació de compressió dels seus blocs Diesel Skyactiv, amb relacions de compressió de 14,0:1, un valor manifestament baix per a un bloc dièsel, ja que la mitjana se situa al voltant de 16,0:1. Amb aquesta solució, utilitzant pistons de cambres de combustió específiques, s'ha pogut reduir la temperatura i la pressió en el PMS dels cilindres, optimitzant així la mescla.
Amb aquest problema resolt, el problema de l'economia de combustible restava per resoldre, de manera que Mazda va recórrer a la màgia de l'electrònica. És a dir, mapes d'injecció amb algorismes complexos capaços de realitzar una premescla optimitzada, en un bloc amb una taxa de compressió baixa. A més dels efectes beneficiosos sobre la combustió, la reducció de la relació de compressió va permetre reduir el pes del bloc, ja que està sotmès a menys pressió interna, millorant així el consum i la velocitat de resposta del motor.
Com va resoldre Mazda el problema de l'arrencada en fred i l'encesa automàtica en calent amb una baixa relació de compressió?
Aquests eren els altres dos problemes subjacents a la baixa relació de compressió del bloc. Amb una relació de compressió més baixa, es fa més difícil acumular prou pressió i temperatura perquè el combustible s'encengui. D'altra banda, quan el bloc està calent, la baixa relació de compressió dificulta la gestió dels punts d'encesa automàtica per a l'ECU.
Va ser per aquestes qüestions que Mazda va decidir incloure en el bloc 1.5 Skyactiv D, les últimes injectores piezoeléctricas amb broquets de 12 forats, que permeten una varietat de situacions d'injecció i funcionament en intervals molt curts, aconseguint realitzar un màxim de 9 injeccions per cicle , permetent controlar la concentració de la mescla, solucionant el problema de l'arrencada en fred.
A més dels 3 patrons bàsics d'injecció (pre-injecció, injecció principal i post-injecció), aquests injectors piezoelèctrics poden realitzar una sèrie de patrons diferents segons les condicions atmosfèriques i la càrrega del motor.
Es va resoldre l'autoencesa, amb l'ús d'un temps de vàlvula variable. Les vàlvules d'escapament s'obren una mica durant la fase d'admissió, permetent que els gasos d'escapament siguin reciclats de nou a la cambra de combustió, augmentant la temperatura, sense crear punts de pressió, ja que en els blocs dièsel la temperatura augmenta a la cambra de combustió, la combustió estabilitza l'encesa, així compensant l'ús de relacions de compressió elevades, que al seu torn generen pics de pressió difícils de controlar.